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無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
-振動(dòng)噪音:源于電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁場(chǎng)變化、軸承旋轉(zhuǎn)不均、齒輪嚙合(如果存在減速機(jī)構(gòu))等機(jī)械部件的動(dòng)態(tài)作用。
-空氣流動(dòng)噪音:電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣流動(dòng)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲,尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)更為顯著。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
-線圈噪音:電流在漆包線中流動(dòng)產(chǎn)生渦流損耗,導(dǎo)致線圈發(fā)熱及微小振動(dòng)。
-軸承噪音:滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦、撞擊以及潤(rùn)滑不良引起的異響。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
-當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率與無人機(jī)機(jī)體或內(nèi)部組件的固有頻率接近時(shí),會(huì)發(fā)生共振,顯著放大噪音水平。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
-電解液分解、析氣等化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡破裂聲。
-正負(fù)極材料體積變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
-尤其在鋰離子電池中,電解液在溫度變化或充放電電流作用下發(fā)生對(duì)流,產(chǎn)生流動(dòng)聲。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
-電池內(nèi)部產(chǎn)生的聲波傳遞至殼體,引發(fā)殼體振動(dòng)發(fā)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
-開關(guān)電源通過高頻開關(guān)控制功率傳輸,開關(guān)動(dòng)作本身產(chǎn)生高次諧波和電磁干擾(EMI),轉(zhuǎn)化為音頻噪音。
-整流橋、二極管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)的電流突變聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
-電感在開關(guān)電流下產(chǎn)生磁芯振動(dòng)和線圈空氣聲。
-電容在高頻紋波電流下發(fā)生機(jī)械振動(dòng)。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
-風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣湍流聲、葉片拍打音。
-風(fēng)扇軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
-具體做法:選用陶瓷球軸承(減少滾動(dòng)體與滾道摩擦)、磁懸浮軸承(無機(jī)械接觸)或混合陶瓷軸承(提高轉(zhuǎn)速和壽命)。需根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作溫度選擇合適潤(rùn)滑劑(如高溫硅脂)。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
-具體做法:采用分布式繞組、斜槽繞組技術(shù),使磁場(chǎng)分布更平滑,減少諧波。使用高導(dǎo)磁材料減少磁芯損耗。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:電機(jī)外殼采用鋁合金或碳纖維復(fù)合材料,內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模態(tài)分析,避免與機(jī)體發(fā)生共振。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
-具體做法:設(shè)計(jì)穿孔率低于5%的阻尼吸音罩,罩體采用阻尼材料(如含有鉛粉的涂層)增強(qiáng)隔音效果。罩體與電機(jī)之間留有緩沖氣隙。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
-具體做法:在電機(jī)內(nèi)壁粘貼橡膠吸音棉或玻璃纖維吸音板,注意吸音材料的防火等級(jí)需滿足無人機(jī)應(yīng)用環(huán)境要求。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
-具體做法:在電機(jī)附近布置加速度傳感器,采集振動(dòng)信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理單元計(jì)算后,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或特定結(jié)構(gòu)發(fā)出反向聲波。需校準(zhǔn)傳感器與聲源的相位關(guān)系。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
-具體做法:通過電機(jī)控制器調(diào)整PWM頻率或工頻,使電機(jī)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)離機(jī)體及內(nèi)部組件的固有頻率(需進(jìn)行有限元分析確定固有頻率)。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
-具體做法:采用雙層殼體結(jié)構(gòu),內(nèi)殼使用柔性材料(如TPU),外殼提供剛性支撐。殼體接縫處使用柔性密封膠填充。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:在電芯模組與電池殼體之間放置硅膠或EVA泡沫緩沖墊,限制內(nèi)部組件的自由振動(dòng)。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
-具體做法:添加高分子聚合物改性的電解液,增加粘度,減少電解液在電池內(nèi)部的對(duì)流。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
-具體做法:通過BMS(電池管理系統(tǒng))設(shè)定限流參數(shù),避免大電流沖擊引發(fā)劇烈化學(xué)反應(yīng)。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
-具體做法:在電池倉頂壁和側(cè)壁粘貼厚度為10-15mm的吸音棉(如巖棉、玻璃棉,需符合防火標(biāo)準(zhǔn))。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
-具體做法:電池倉蓋板采用分塊設(shè)計(jì),每塊蓋板邊緣裝有密封條,拆卸時(shí)只需取下密封條即可打開,不影響電池日常檢測(cè)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
-具體做法:選用無橋PFC或同步整流技術(shù),將開關(guān)頻率從數(shù)百kHz提升至MHz級(jí)別,超出人耳聽閾。同時(shí)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路,使開關(guān)動(dòng)作更陡峭,減少諧波。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
-具體做法:電感靠近輸入端,電容靠近輸出端,并使用短而粗的銅線連接。地線采用星型或總線型設(shè)計(jì),避免地環(huán)路。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
-具體做法:采用相移全橋、零電壓轉(zhuǎn)換(ZVS)或零電流轉(zhuǎn)換(ZCS)拓?fù)?,在開關(guān)動(dòng)作的瞬間使開關(guān)管兩端電壓或電流為零,大幅降低開關(guān)損耗和噪音。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
-具體做法:選用曲率半徑小的葉片形狀(如后掠式),降低氣動(dòng)噪音。風(fēng)扇葉片數(shù)控制在7-9片,避免共振。采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),如蝴蝶翼型。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
-具體做法:將高功率器件(如MOSFET)安裝在均溫板上,通過熱管將熱量均勻傳導(dǎo)至散熱片,避免局部過熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件變形和共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
-具體做法:隔音罩采用穿孔率15%-25%的金屬網(wǎng)罩,外覆阻尼涂層。罩體邊緣與機(jī)體采用柔性連接(如橡膠墊)。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
-具體做法:電源模塊與機(jī)體接觸面放置三層隔振墊:第一層橡膠(吸振)、第二層硅膠(緩沖)、第三層金屬墊片(定位)。需確保隔振墊預(yù)壓縮量適中(約30%-50%)。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
-具體做法:在消聲室或半消聲室環(huán)境下,使用1/4英寸精密聲級(jí)計(jì)(如Brüel&Kj?rType4239)測(cè)量。測(cè)試工況包括:電機(jī)空載、滿載;電池空載、不同放電率負(fù)載;電源模塊空載、滿載。測(cè)量距離地面1.2米,距離無人機(jī)側(cè)面0.5米,360度均勻布點(diǎn)取平均值。頻譜分析使用FFT分析儀,頻率范圍20Hz-20kHz。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
-具體做法:將各工況的頻譜圖進(jìn)行對(duì)比,找出主導(dǎo)噪音頻率對(duì)應(yīng)的部件,例如1500Hz以上主要是電機(jī)空氣聲,500Hz左右可能是電池殼體共振。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
-具體做法:針對(duì)電機(jī)空氣聲,優(yōu)先考慮隔音罩和吸音材料;針對(duì)電池共振,重點(diǎn)優(yōu)化殼體結(jié)構(gòu)和減震墊;針對(duì)電源模塊EMI,調(diào)整開關(guān)頻率和濾波設(shè)計(jì)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
-具體做法:使用ANSYSSound或COMSOLMultiphysics軟件,建立無人機(jī)供電系統(tǒng)的聲學(xué)模型,模擬不同降噪措施(如隔音罩穿孔率、吸音材料厚度)對(duì)噪音的衰減效果。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
-具體做法:采購或定制所需材料(如隔音罩板材、吸音棉、隔振墊),按照設(shè)計(jì)圖紙加工裝配。焊接或粘接時(shí)注意密封處理,避免聲橋。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
-具體做法:在開闊場(chǎng)地進(jìn)行多次飛行測(cè)試,記錄不同飛行狀態(tài)下(懸停、爬升、巡航、下降)的噪音值。同時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)溫度、電池電壓、電源效率等參數(shù),確保降噪措施未影響系統(tǒng)性能。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
-具體做法:若某項(xiàng)措施降噪效果不達(dá)預(yù)期,分析原因(如隔音罩密封不良、吸音材料密度不足),調(diào)整參數(shù)后重新制作原型。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
-具體做法:設(shè)定降噪目標(biāo),如總噪音降低15dB(A),或特定頻段(如1kHz-3kHz)噪音降低20dB。直至連續(xù)三次測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
-具體衡量方法:采用A計(jì)權(quán)(dB(A))表示,對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)的噪音水平。例如,原型機(jī)懸停狀態(tài)噪音為85dB(A),最終樣機(jī)降低至75dB(A),即為降低10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
-具體衡量方法:飛行狀態(tài)噪音通常高于靜置狀態(tài),但差值不宜過大,否則可能暗示結(jié)構(gòu)連接松動(dòng)或部件共振加劇。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
-具體衡量方法:對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)在相同負(fù)載和飛行模式下的最大續(xù)航時(shí)間。例如,原型機(jī)續(xù)航30分鐘,最終樣機(jī)不低于28.5分鐘。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
-具體衡量方法:在GPS信號(hào)良好條件下,測(cè)試無人機(jī)在懸停時(shí)的位置漂移范圍。例如,原型機(jī)漂移范圍±3cm,最終樣機(jī)≤3.06cm。同時(shí)觀察飛行姿態(tài)是否穩(wěn)定。
五、維護(hù)與注意事項(xiàng)
(一)維護(hù)要求
1.定期檢查降噪部件:
(1)每次飛行后檢查隔音罩密封性,有無破損或變形。
(2)檢查吸音材料是否受潮或老化。
(3)檢查隔振墊預(yù)壓縮量是否變化。
2.清潔要求:
(1)清潔隔音罩和吸音材料時(shí),使用干燥軟布或壓縮空氣,避免使用液體清潔劑。
(2)風(fēng)扇葉片積塵可能影響散熱和噪音,建議每月清潔一次(斷電操作)。
(二)注意事項(xiàng)
1.降噪材料選擇需考慮防火性能,符合航空級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(如UL94V-1或更高等級(jí))。
2.隔音罩設(shè)計(jì)需保證通風(fēng)散熱,避免電源模塊過熱。
3.主動(dòng)降噪系統(tǒng)需定期校準(zhǔn)傳感器和信號(hào)處理單元,確保效果穩(wěn)定。
4.所有降噪措施實(shí)施后,需重新進(jìn)行飛行安全測(cè)試,確保未影響無人機(jī)其他關(guān)鍵功能。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
-振動(dòng)噪音:源于電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁場(chǎng)變化、軸承旋轉(zhuǎn)不均、齒輪嚙合(如果存在減速機(jī)構(gòu))等機(jī)械部件的動(dòng)態(tài)作用。
-空氣流動(dòng)噪音:電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣流動(dòng)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲,尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)更為顯著。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
-線圈噪音:電流在漆包線中流動(dòng)產(chǎn)生渦流損耗,導(dǎo)致線圈發(fā)熱及微小振動(dòng)。
-軸承噪音:滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦、撞擊以及潤(rùn)滑不良引起的異響。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
-當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率與無人機(jī)機(jī)體或內(nèi)部組件的固有頻率接近時(shí),會(huì)發(fā)生共振,顯著放大噪音水平。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
-電解液分解、析氣等化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡破裂聲。
-正負(fù)極材料體積變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
-尤其在鋰離子電池中,電解液在溫度變化或充放電電流作用下發(fā)生對(duì)流,產(chǎn)生流動(dòng)聲。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
-電池內(nèi)部產(chǎn)生的聲波傳遞至殼體,引發(fā)殼體振動(dòng)發(fā)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
-開關(guān)電源通過高頻開關(guān)控制功率傳輸,開關(guān)動(dòng)作本身產(chǎn)生高次諧波和電磁干擾(EMI),轉(zhuǎn)化為音頻噪音。
-整流橋、二極管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)的電流突變聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
-電感在開關(guān)電流下產(chǎn)生磁芯振動(dòng)和線圈空氣聲。
-電容在高頻紋波電流下發(fā)生機(jī)械振動(dòng)。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
-風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣湍流聲、葉片拍打音。
-風(fēng)扇軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
-具體做法:選用陶瓷球軸承(減少滾動(dòng)體與滾道摩擦)、磁懸浮軸承(無機(jī)械接觸)或混合陶瓷軸承(提高轉(zhuǎn)速和壽命)。需根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作溫度選擇合適潤(rùn)滑劑(如高溫硅脂)。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
-具體做法:采用分布式繞組、斜槽繞組技術(shù),使磁場(chǎng)分布更平滑,減少諧波。使用高導(dǎo)磁材料減少磁芯損耗。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:電機(jī)外殼采用鋁合金或碳纖維復(fù)合材料,內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模態(tài)分析,避免與機(jī)體發(fā)生共振。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
-具體做法:設(shè)計(jì)穿孔率低于5%的阻尼吸音罩,罩體采用阻尼材料(如含有鉛粉的涂層)增強(qiáng)隔音效果。罩體與電機(jī)之間留有緩沖氣隙。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
-具體做法:在電機(jī)內(nèi)壁粘貼橡膠吸音棉或玻璃纖維吸音板,注意吸音材料的防火等級(jí)需滿足無人機(jī)應(yīng)用環(huán)境要求。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
-具體做法:在電機(jī)附近布置加速度傳感器,采集振動(dòng)信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理單元計(jì)算后,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或特定結(jié)構(gòu)發(fā)出反向聲波。需校準(zhǔn)傳感器與聲源的相位關(guān)系。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
-具體做法:通過電機(jī)控制器調(diào)整PWM頻率或工頻,使電機(jī)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)離機(jī)體及內(nèi)部組件的固有頻率(需進(jìn)行有限元分析確定固有頻率)。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
-具體做法:采用雙層殼體結(jié)構(gòu),內(nèi)殼使用柔性材料(如TPU),外殼提供剛性支撐。殼體接縫處使用柔性密封膠填充。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:在電芯模組與電池殼體之間放置硅膠或EVA泡沫緩沖墊,限制內(nèi)部組件的自由振動(dòng)。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
-具體做法:添加高分子聚合物改性的電解液,增加粘度,減少電解液在電池內(nèi)部的對(duì)流。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
-具體做法:通過BMS(電池管理系統(tǒng))設(shè)定限流參數(shù),避免大電流沖擊引發(fā)劇烈化學(xué)反應(yīng)。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
-具體做法:在電池倉頂壁和側(cè)壁粘貼厚度為10-15mm的吸音棉(如巖棉、玻璃棉,需符合防火標(biāo)準(zhǔn))。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
-具體做法:電池倉蓋板采用分塊設(shè)計(jì),每塊蓋板邊緣裝有密封條,拆卸時(shí)只需取下密封條即可打開,不影響電池日常檢測(cè)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
-具體做法:選用無橋PFC或同步整流技術(shù),將開關(guān)頻率從數(shù)百kHz提升至MHz級(jí)別,超出人耳聽閾。同時(shí)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路,使開關(guān)動(dòng)作更陡峭,減少諧波。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
-具體做法:電感靠近輸入端,電容靠近輸出端,并使用短而粗的銅線連接。地線采用星型或總線型設(shè)計(jì),避免地環(huán)路。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
-具體做法:采用相移全橋、零電壓轉(zhuǎn)換(ZVS)或零電流轉(zhuǎn)換(ZCS)拓?fù)?,在開關(guān)動(dòng)作的瞬間使開關(guān)管兩端電壓或電流為零,大幅降低開關(guān)損耗和噪音。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
-具體做法:選用曲率半徑小的葉片形狀(如后掠式),降低氣動(dòng)噪音。風(fēng)扇葉片數(shù)控制在7-9片,避免共振。采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),如蝴蝶翼型。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
-具體做法:將高功率器件(如MOSFET)安裝在均溫板上,通過熱管將熱量均勻傳導(dǎo)至散熱片,避免局部過熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件變形和共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
-具體做法:隔音罩采用穿孔率15%-25%的金屬網(wǎng)罩,外覆阻尼涂層。罩體邊緣與機(jī)體采用柔性連接(如橡膠墊)。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
-具體做法:電源模塊與機(jī)體接觸面放置三層隔振墊:第一層橡膠(吸振)、第二層硅膠(緩沖)、第三層金屬墊片(定位)。需確保隔振墊預(yù)壓縮量適中(約30%-50%)。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
-具體做法:在消聲室或半消聲室環(huán)境下,使用1/4英寸精密聲級(jí)計(jì)(如Brüel&Kj?rType4239)測(cè)量。測(cè)試工況包括:電機(jī)空載、滿載;電池空載、不同放電率負(fù)載;電源模塊空載、滿載。測(cè)量距離地面1.2米,距離無人機(jī)側(cè)面0.5米,360度均勻布點(diǎn)取平均值。頻譜分析使用FFT分析儀,頻率范圍20Hz-20kHz。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
-具體做法:將各工況的頻譜圖進(jìn)行對(duì)比,找出主導(dǎo)噪音頻率對(duì)應(yīng)的部件,例如1500Hz以上主要是電機(jī)空氣聲,500Hz左右可能是電池殼體共振。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
-具體做法:針對(duì)電機(jī)空氣聲,優(yōu)先考慮隔音罩和吸音材料;針對(duì)電池共振,重點(diǎn)優(yōu)化殼體結(jié)構(gòu)和減震墊;針對(duì)電源模塊EMI,調(diào)整開關(guān)頻率和濾波設(shè)計(jì)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
-具體做法:使用ANSYSSound或COMSOLMultiphysics軟件,建立無人機(jī)供電系統(tǒng)的聲學(xué)模型,模擬不同降噪措施(如隔音罩穿孔率、吸音材料厚度)對(duì)噪音的衰減效果。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
-具體做法:采購或定制所需材料(如隔音罩板材、吸音棉、隔振墊),按照設(shè)計(jì)圖紙加工裝配。焊接或粘接時(shí)注意密封處理,避免聲橋。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
-具體做法:在開闊場(chǎng)地進(jìn)行多次飛行測(cè)試,記錄不同飛行狀態(tài)下(懸停、爬升、巡航、下降)的噪音值。同時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)溫度、電池電壓、電源效率等參數(shù),確保降噪措施未影響系統(tǒng)性能。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
-具體做法:若某項(xiàng)措施降噪效果不達(dá)預(yù)期,分析原因(如隔音罩密封不良、吸音材料密度不足),調(diào)整參數(shù)后重新制作原型。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
-具體做法:設(shè)定降噪目標(biāo),如總噪音降低15dB(A),或特定頻段(如1kHz-3kHz)噪音降低20dB。直至連續(xù)三次測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
-具體衡量方法:采用A計(jì)權(quán)(dB(A))表示,對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)的噪音水平。例如,原型機(jī)懸停狀態(tài)噪音為85dB(A),最終樣機(jī)降低至75dB(A),即為降低10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
-具體衡量方法:飛行狀態(tài)噪音通常高于靜置狀態(tài),但差值不宜過大,否則可能暗示結(jié)構(gòu)連接松動(dòng)或部件共振加劇。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
-具體衡量方法:對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)在相同負(fù)載和飛行模式下的最大續(xù)航時(shí)間。例如,原型機(jī)續(xù)航30分鐘,最終樣機(jī)不低于28.5分鐘。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
-具體衡量方法:在GPS信號(hào)良好條件下,測(cè)試無人機(jī)在懸停時(shí)的位置漂移范圍。例如,原型機(jī)漂移范圍±3cm,最終樣機(jī)≤3.06cm。同時(shí)觀察飛行姿態(tài)是否穩(wěn)定。
五、維護(hù)與注意事項(xiàng)
(一)維護(hù)要求
1.定期檢查降噪部件:
(1)每次飛行后檢查隔音罩密封性,有無破損或變形。
(2)檢查吸音材料是否受潮或老化。
(3)檢查隔振墊預(yù)壓縮量是否變化。
2.清潔要求:
(1)清潔隔音罩和吸音材料時(shí),使用干燥軟布或壓縮空氣,避免使用液體清潔劑。
(2)風(fēng)扇葉片積塵可能影響散熱和噪音,建議每月清潔一次(斷電操作)。
(二)注意事項(xiàng)
1.降噪材料選擇需考慮防火性能,符合航空級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(如UL94V-1或更高等級(jí))。
2.隔音罩設(shè)計(jì)需保證通風(fēng)散熱,避免電源模塊過熱。
3.主動(dòng)降噪系統(tǒng)需定期校準(zhǔn)傳感器和信號(hào)處理單元,確保效果穩(wěn)定。
4.所有降噪措施實(shí)施后,需重新進(jìn)行飛行安全測(cè)試,確保未影響無人機(jī)其他關(guān)鍵功能。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
-振動(dòng)噪音:源于電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁場(chǎng)變化、軸承旋轉(zhuǎn)不均、齒輪嚙合(如果存在減速機(jī)構(gòu))等機(jī)械部件的動(dòng)態(tài)作用。
-空氣流動(dòng)噪音:電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣流動(dòng)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲,尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)更為顯著。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
-線圈噪音:電流在漆包線中流動(dòng)產(chǎn)生渦流損耗,導(dǎo)致線圈發(fā)熱及微小振動(dòng)。
-軸承噪音:滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦、撞擊以及潤(rùn)滑不良引起的異響。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
-當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率與無人機(jī)機(jī)體或內(nèi)部組件的固有頻率接近時(shí),會(huì)發(fā)生共振,顯著放大噪音水平。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
-電解液分解、析氣等化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡破裂聲。
-正負(fù)極材料體積變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
-尤其在鋰離子電池中,電解液在溫度變化或充放電電流作用下發(fā)生對(duì)流,產(chǎn)生流動(dòng)聲。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
-電池內(nèi)部產(chǎn)生的聲波傳遞至殼體,引發(fā)殼體振動(dòng)發(fā)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
-開關(guān)電源通過高頻開關(guān)控制功率傳輸,開關(guān)動(dòng)作本身產(chǎn)生高次諧波和電磁干擾(EMI),轉(zhuǎn)化為音頻噪音。
-整流橋、二極管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)的電流突變聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
-電感在開關(guān)電流下產(chǎn)生磁芯振動(dòng)和線圈空氣聲。
-電容在高頻紋波電流下發(fā)生機(jī)械振動(dòng)。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
-風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣湍流聲、葉片拍打音。
-風(fēng)扇軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
-具體做法:選用陶瓷球軸承(減少滾動(dòng)體與滾道摩擦)、磁懸浮軸承(無機(jī)械接觸)或混合陶瓷軸承(提高轉(zhuǎn)速和壽命)。需根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作溫度選擇合適潤(rùn)滑劑(如高溫硅脂)。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
-具體做法:采用分布式繞組、斜槽繞組技術(shù),使磁場(chǎng)分布更平滑,減少諧波。使用高導(dǎo)磁材料減少磁芯損耗。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:電機(jī)外殼采用鋁合金或碳纖維復(fù)合材料,內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模態(tài)分析,避免與機(jī)體發(fā)生共振。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
-具體做法:設(shè)計(jì)穿孔率低于5%的阻尼吸音罩,罩體采用阻尼材料(如含有鉛粉的涂層)增強(qiáng)隔音效果。罩體與電機(jī)之間留有緩沖氣隙。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
-具體做法:在電機(jī)內(nèi)壁粘貼橡膠吸音棉或玻璃纖維吸音板,注意吸音材料的防火等級(jí)需滿足無人機(jī)應(yīng)用環(huán)境要求。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
-具體做法:在電機(jī)附近布置加速度傳感器,采集振動(dòng)信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理單元計(jì)算后,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或特定結(jié)構(gòu)發(fā)出反向聲波。需校準(zhǔn)傳感器與聲源的相位關(guān)系。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
-具體做法:通過電機(jī)控制器調(diào)整PWM頻率或工頻,使電機(jī)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)離機(jī)體及內(nèi)部組件的固有頻率(需進(jìn)行有限元分析確定固有頻率)。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
-具體做法:采用雙層殼體結(jié)構(gòu),內(nèi)殼使用柔性材料(如TPU),外殼提供剛性支撐。殼體接縫處使用柔性密封膠填充。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:在電芯模組與電池殼體之間放置硅膠或EVA泡沫緩沖墊,限制內(nèi)部組件的自由振動(dòng)。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
-具體做法:添加高分子聚合物改性的電解液,增加粘度,減少電解液在電池內(nèi)部的對(duì)流。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
-具體做法:通過BMS(電池管理系統(tǒng))設(shè)定限流參數(shù),避免大電流沖擊引發(fā)劇烈化學(xué)反應(yīng)。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
-具體做法:在電池倉頂壁和側(cè)壁粘貼厚度為10-15mm的吸音棉(如巖棉、玻璃棉,需符合防火標(biāo)準(zhǔn))。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
-具體做法:電池倉蓋板采用分塊設(shè)計(jì),每塊蓋板邊緣裝有密封條,拆卸時(shí)只需取下密封條即可打開,不影響電池日常檢測(cè)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
-具體做法:選用無橋PFC或同步整流技術(shù),將開關(guān)頻率從數(shù)百kHz提升至MHz級(jí)別,超出人耳聽閾。同時(shí)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路,使開關(guān)動(dòng)作更陡峭,減少諧波。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
-具體做法:電感靠近輸入端,電容靠近輸出端,并使用短而粗的銅線連接。地線采用星型或總線型設(shè)計(jì),避免地環(huán)路。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
-具體做法:采用相移全橋、零電壓轉(zhuǎn)換(ZVS)或零電流轉(zhuǎn)換(ZCS)拓?fù)?,在開關(guān)動(dòng)作的瞬間使開關(guān)管兩端電壓或電流為零,大幅降低開關(guān)損耗和噪音。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
-具體做法:選用曲率半徑小的葉片形狀(如后掠式),降低氣動(dòng)噪音。風(fēng)扇葉片數(shù)控制在7-9片,避免共振。采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),如蝴蝶翼型。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
-具體做法:將高功率器件(如MOSFET)安裝在均溫板上,通過熱管將熱量均勻傳導(dǎo)至散熱片,避免局部過熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件變形和共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
-具體做法:隔音罩采用穿孔率15%-25%的金屬網(wǎng)罩,外覆阻尼涂層。罩體邊緣與機(jī)體采用柔性連接(如橡膠墊)。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
-具體做法:電源模塊與機(jī)體接觸面放置三層隔振墊:第一層橡膠(吸振)、第二層硅膠(緩沖)、第三層金屬墊片(定位)。需確保隔振墊預(yù)壓縮量適中(約30%-50%)。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
-具體做法:在消聲室或半消聲室環(huán)境下,使用1/4英寸精密聲級(jí)計(jì)(如Brüel&Kj?rType4239)測(cè)量。測(cè)試工況包括:電機(jī)空載、滿載;電池空載、不同放電率負(fù)載;電源模塊空載、滿載。測(cè)量距離地面1.2米,距離無人機(jī)側(cè)面0.5米,360度均勻布點(diǎn)取平均值。頻譜分析使用FFT分析儀,頻率范圍20Hz-20kHz。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
-具體做法:將各工況的頻譜圖進(jìn)行對(duì)比,找出主導(dǎo)噪音頻率對(duì)應(yīng)的部件,例如1500Hz以上主要是電機(jī)空氣聲,500Hz左右可能是電池殼體共振。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
-具體做法:針對(duì)電機(jī)空氣聲,優(yōu)先考慮隔音罩和吸音材料;針對(duì)電池共振,重點(diǎn)優(yōu)化殼體結(jié)構(gòu)和減震墊;針對(duì)電源模塊EMI,調(diào)整開關(guān)頻率和濾波設(shè)計(jì)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
-具體做法:使用ANSYSSound或COMSOLMultiphysics軟件,建立無人機(jī)供電系統(tǒng)的聲學(xué)模型,模擬不同降噪措施(如隔音罩穿孔率、吸音材料厚度)對(duì)噪音的衰減效果。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
-具體做法:采購或定制所需材料(如隔音罩板材、吸音棉、隔振墊),按照設(shè)計(jì)圖紙加工裝配。焊接或粘接時(shí)注意密封處理,避免聲橋。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
-具體做法:在開闊場(chǎng)地進(jìn)行多次飛行測(cè)試,記錄不同飛行狀態(tài)下(懸停、爬升、巡航、下降)的噪音值。同時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)溫度、電池電壓、電源效率等參數(shù),確保降噪措施未影響系統(tǒng)性能。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
-具體做法:若某項(xiàng)措施降噪效果不達(dá)預(yù)期,分析原因(如隔音罩密封不良、吸音材料密度不足),調(diào)整參數(shù)后重新制作原型。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
-具體做法:設(shè)定降噪目標(biāo),如總噪音降低15dB(A),或特定頻段(如1kHz-3kHz)噪音降低20dB。直至連續(xù)三次測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
-具體衡量方法:采用A計(jì)權(quán)(dB(A))表示,對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)的噪音水平。例如,原型機(jī)懸停狀態(tài)噪音為85dB(A),最終樣機(jī)降低至75dB(A),即為降低10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
-具體衡量方法:飛行狀態(tài)噪音通常高于靜置狀態(tài),但差值不宜過大,否則可能暗示結(jié)構(gòu)連接松動(dòng)或部件共振加劇。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
-具體衡量方法:對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)在相同負(fù)載和飛行模式下的最大續(xù)航時(shí)間。例如,原型機(jī)續(xù)航30分鐘,最終樣機(jī)不低于28.5分鐘。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
-具體衡量方法:在GPS信號(hào)良好條件下,測(cè)試無人機(jī)在懸停時(shí)的位置漂移范圍。例如,原型機(jī)漂移范圍±3cm,最終樣機(jī)≤3.06cm。同時(shí)觀察飛行姿態(tài)是否穩(wěn)定。
五、維護(hù)與注意事項(xiàng)
(一)維護(hù)要求
1.定期檢查降噪部件:
(1)每次飛行后檢查隔音罩密封性,有無破損或變形。
(2)檢查吸音材料是否受潮或老化。
(3)檢查隔振墊預(yù)壓縮量是否變化。
2.清潔要求:
(1)清潔隔音罩和吸音材料時(shí),使用干燥軟布或壓縮空氣,避免使用液體清潔劑。
(2)風(fēng)扇葉片積塵可能影響散熱和噪音,建議每月清潔一次(斷電操作)。
(二)注意事項(xiàng)
1.降噪材料選擇需考慮防火性能,符合航空級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(如UL94V-1或更高等級(jí))。
2.隔音罩設(shè)計(jì)需保證通風(fēng)散熱,避免電源模塊過熱。
3.主動(dòng)降噪系統(tǒng)需定期校準(zhǔn)傳感器和信號(hào)處理單元,確保效果穩(wěn)定。
4.所有降噪措施實(shí)施后,需重新進(jìn)行飛行安全測(cè)試,確保未影響無人機(jī)其他關(guān)鍵功能。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
-振動(dòng)噪音:源于電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁場(chǎng)變化、軸承旋轉(zhuǎn)不均、齒輪嚙合(如果存在減速機(jī)構(gòu))等機(jī)械部件的動(dòng)態(tài)作用。
-空氣流動(dòng)噪音:電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣流動(dòng)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲,尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)更為顯著。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
-線圈噪音:電流在漆包線中流動(dòng)產(chǎn)生渦流損耗,導(dǎo)致線圈發(fā)熱及微小振動(dòng)。
-軸承噪音:滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦、撞擊以及潤(rùn)滑不良引起的異響。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
-當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率與無人機(jī)機(jī)體或內(nèi)部組件的固有頻率接近時(shí),會(huì)發(fā)生共振,顯著放大噪音水平。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
-電解液分解、析氣等化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡破裂聲。
-正負(fù)極材料體積變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
-尤其在鋰離子電池中,電解液在溫度變化或充放電電流作用下發(fā)生對(duì)流,產(chǎn)生流動(dòng)聲。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
-電池內(nèi)部產(chǎn)生的聲波傳遞至殼體,引發(fā)殼體振動(dòng)發(fā)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
-開關(guān)電源通過高頻開關(guān)控制功率傳輸,開關(guān)動(dòng)作本身產(chǎn)生高次諧波和電磁干擾(EMI),轉(zhuǎn)化為音頻噪音。
-整流橋、二極管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)的電流突變聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
-電感在開關(guān)電流下產(chǎn)生磁芯振動(dòng)和線圈空氣聲。
-電容在高頻紋波電流下發(fā)生機(jī)械振動(dòng)。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
-風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣湍流聲、葉片拍打音。
-風(fēng)扇軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
-具體做法:選用陶瓷球軸承(減少滾動(dòng)體與滾道摩擦)、磁懸浮軸承(無機(jī)械接觸)或混合陶瓷軸承(提高轉(zhuǎn)速和壽命)。需根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作溫度選擇合適潤(rùn)滑劑(如高溫硅脂)。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
-具體做法:采用分布式繞組、斜槽繞組技術(shù),使磁場(chǎng)分布更平滑,減少諧波。使用高導(dǎo)磁材料減少磁芯損耗。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:電機(jī)外殼采用鋁合金或碳纖維復(fù)合材料,內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模態(tài)分析,避免與機(jī)體發(fā)生共振。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
-具體做法:設(shè)計(jì)穿孔率低于5%的阻尼吸音罩,罩體采用阻尼材料(如含有鉛粉的涂層)增強(qiáng)隔音效果。罩體與電機(jī)之間留有緩沖氣隙。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
-具體做法:在電機(jī)內(nèi)壁粘貼橡膠吸音棉或玻璃纖維吸音板,注意吸音材料的防火等級(jí)需滿足無人機(jī)應(yīng)用環(huán)境要求。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
-具體做法:在電機(jī)附近布置加速度傳感器,采集振動(dòng)信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理單元計(jì)算后,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或特定結(jié)構(gòu)發(fā)出反向聲波。需校準(zhǔn)傳感器與聲源的相位關(guān)系。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
-具體做法:通過電機(jī)控制器調(diào)整PWM頻率或工頻,使電機(jī)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)離機(jī)體及內(nèi)部組件的固有頻率(需進(jìn)行有限元分析確定固有頻率)。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
-具體做法:采用雙層殼體結(jié)構(gòu),內(nèi)殼使用柔性材料(如TPU),外殼提供剛性支撐。殼體接縫處使用柔性密封膠填充。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:在電芯模組與電池殼體之間放置硅膠或EVA泡沫緩沖墊,限制內(nèi)部組件的自由振動(dòng)。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
-具體做法:添加高分子聚合物改性的電解液,增加粘度,減少電解液在電池內(nèi)部的對(duì)流。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
-具體做法:通過BMS(電池管理系統(tǒng))設(shè)定限流參數(shù),避免大電流沖擊引發(fā)劇烈化學(xué)反應(yīng)。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
-具體做法:在電池倉頂壁和側(cè)壁粘貼厚度為10-15mm的吸音棉(如巖棉、玻璃棉,需符合防火標(biāo)準(zhǔn))。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
-具體做法:電池倉蓋板采用分塊設(shè)計(jì),每塊蓋板邊緣裝有密封條,拆卸時(shí)只需取下密封條即可打開,不影響電池日常檢測(cè)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
-具體做法:選用無橋PFC或同步整流技術(shù),將開關(guān)頻率從數(shù)百kHz提升至MHz級(jí)別,超出人耳聽閾。同時(shí)優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電路,使開關(guān)動(dòng)作更陡峭,減少諧波。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
-具體做法:電感靠近輸入端,電容靠近輸出端,并使用短而粗的銅線連接。地線采用星型或總線型設(shè)計(jì),避免地環(huán)路。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
-具體做法:采用相移全橋、零電壓轉(zhuǎn)換(ZVS)或零電流轉(zhuǎn)換(ZCS)拓?fù)?,在開關(guān)動(dòng)作的瞬間使開關(guān)管兩端電壓或電流為零,大幅降低開關(guān)損耗和噪音。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
-具體做法:選用曲率半徑小的葉片形狀(如后掠式),降低氣動(dòng)噪音。風(fēng)扇葉片數(shù)控制在7-9片,避免共振。采用仿生學(xué)設(shè)計(jì),如蝴蝶翼型。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
-具體做法:將高功率器件(如MOSFET)安裝在均溫板上,通過熱管將熱量均勻傳導(dǎo)至散熱片,避免局部過熱導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件變形和共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
-具體做法:隔音罩采用穿孔率15%-25%的金屬網(wǎng)罩,外覆阻尼涂層。罩體邊緣與機(jī)體采用柔性連接(如橡膠墊)。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
-具體做法:電源模塊與機(jī)體接觸面放置三層隔振墊:第一層橡膠(吸振)、第二層硅膠(緩沖)、第三層金屬墊片(定位)。需確保隔振墊預(yù)壓縮量適中(約30%-50%)。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
-具體做法:在消聲室或半消聲室環(huán)境下,使用1/4英寸精密聲級(jí)計(jì)(如Brüel&Kj?rType4239)測(cè)量。測(cè)試工況包括:電機(jī)空載、滿載;電池空載、不同放電率負(fù)載;電源模塊空載、滿載。測(cè)量距離地面1.2米,距離無人機(jī)側(cè)面0.5米,360度均勻布點(diǎn)取平均值。頻譜分析使用FFT分析儀,頻率范圍20Hz-20kHz。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
-具體做法:將各工況的頻譜圖進(jìn)行對(duì)比,找出主導(dǎo)噪音頻率對(duì)應(yīng)的部件,例如1500Hz以上主要是電機(jī)空氣聲,500Hz左右可能是電池殼體共振。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
-具體做法:針對(duì)電機(jī)空氣聲,優(yōu)先考慮隔音罩和吸音材料;針對(duì)電池共振,重點(diǎn)優(yōu)化殼體結(jié)構(gòu)和減震墊;針對(duì)電源模塊EMI,調(diào)整開關(guān)頻率和濾波設(shè)計(jì)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
-具體做法:使用ANSYSSound或COMSOLMultiphysics軟件,建立無人機(jī)供電系統(tǒng)的聲學(xué)模型,模擬不同降噪措施(如隔音罩穿孔率、吸音材料厚度)對(duì)噪音的衰減效果。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
-具體做法:采購或定制所需材料(如隔音罩板材、吸音棉、隔振墊),按照設(shè)計(jì)圖紙加工裝配。焊接或粘接時(shí)注意密封處理,避免聲橋。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
-具體做法:在開闊場(chǎng)地進(jìn)行多次飛行測(cè)試,記錄不同飛行狀態(tài)下(懸停、爬升、巡航、下降)的噪音值。同時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)溫度、電池電壓、電源效率等參數(shù),確保降噪措施未影響系統(tǒng)性能。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
-具體做法:若某項(xiàng)措施降噪效果不達(dá)預(yù)期,分析原因(如隔音罩密封不良、吸音材料密度不足),調(diào)整參數(shù)后重新制作原型。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
-具體做法:設(shè)定降噪目標(biāo),如總噪音降低15dB(A),或特定頻段(如1kHz-3kHz)噪音降低20dB。直至連續(xù)三次測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
-具體衡量方法:采用A計(jì)權(quán)(dB(A))表示,對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)的噪音水平。例如,原型機(jī)懸停狀態(tài)噪音為85dB(A),最終樣機(jī)降低至75dB(A),即為降低10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
-具體衡量方法:飛行狀態(tài)噪音通常高于靜置狀態(tài),但差值不宜過大,否則可能暗示結(jié)構(gòu)連接松動(dòng)或部件共振加劇。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
-具體衡量方法:對(duì)比原型機(jī)與最終樣機(jī)在相同負(fù)載和飛行模式下的最大續(xù)航時(shí)間。例如,原型機(jī)續(xù)航30分鐘,最終樣機(jī)不低于28.5分鐘。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
-具體衡量方法:在GPS信號(hào)良好條件下,測(cè)試無人機(jī)在懸停時(shí)的位置漂移范圍。例如,原型機(jī)漂移范圍±3cm,最終樣機(jī)≤3.06cm。同時(shí)觀察飛行姿態(tài)是否穩(wěn)定。
五、維護(hù)與注意事項(xiàng)
(一)維護(hù)要求
1.定期檢查降噪部件:
(1)每次飛行后檢查隔音罩密封性,有無破損或變形。
(2)檢查吸音材料是否受潮或老化。
(3)檢查隔振墊預(yù)壓縮量是否變化。
2.清潔要求:
(1)清潔隔音罩和吸音材料時(shí),使用干燥軟布或壓縮空氣,避免使用液體清潔劑。
(2)風(fēng)扇葉片積塵可能影響散熱和噪音,建議每月清潔一次(斷電操作)。
(二)注意事項(xiàng)
1.降噪材料選擇需考慮防火性能,符合航空級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(如UL94V-1或更高等級(jí))。
2.隔音罩設(shè)計(jì)需保證通風(fēng)散熱,避免電源模塊過熱。
3.主動(dòng)降噪系統(tǒng)需定期校準(zhǔn)傳感器和信號(hào)處理單元,確保效果穩(wěn)定。
4.所有降噪措施實(shí)施后,需重新進(jìn)行飛行安全測(cè)試,確保未影響無人機(jī)其他關(guān)鍵功能。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
(二)電池噪音控制
1.優(yōu)化電池結(jié)構(gòu):
(1)改進(jìn)電池殼體設(shè)計(jì),增強(qiáng)減震性能。
(2)使用柔性材料包裹電池內(nèi)部組件,減少振動(dòng)傳遞。
2.電解液管理:
(1)優(yōu)化電解液配方,降低流動(dòng)噪音。
(2)控制電池充放電速率,減少電化學(xué)反應(yīng)聲。
3.隔音處理:
(1)在電池倉內(nèi)鋪設(shè)吸音棉,減少噪音反射。
(2)設(shè)計(jì)可拆卸隔音蓋板,方便電池維護(hù)。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音控制
1.模塊優(yōu)化:
(1)采用高效率開關(guān)電源,降低開關(guān)頻率噪音。
(2)優(yōu)化電感、電容布局,減少寄生振蕩。
(3)使用軟開關(guān)技術(shù),降低開關(guān)噪聲強(qiáng)度。
2.散熱系統(tǒng)改進(jìn):
(1)優(yōu)化散熱風(fēng)扇設(shè)計(jì),提高風(fēng)量同時(shí)降低噪音。
(2)采用熱管或均溫板,減少局部高溫引起的共振。
3.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電源模塊周圍加裝隔音罩,阻擋聲波傳播。
(2)使用多層隔振墊,減少振動(dòng)傳遞至機(jī)體。
四、實(shí)施步驟與效果評(píng)估
(一)實(shí)施步驟
1.噪音測(cè)試:
(1)使用聲學(xué)測(cè)試儀測(cè)量無人機(jī)供電系統(tǒng)在不同工況下的噪音水平。
(2)分析噪音頻譜,確定主要噪音來源。
2.方案設(shè)計(jì):
(1)根據(jù)噪音來源,選擇合適的降噪技術(shù)。
(2)進(jìn)行仿真模擬,驗(yàn)證方案有效性。
3.樣機(jī)制作:
(1)按照設(shè)計(jì)方案制作降噪原型機(jī)。
(2)進(jìn)行實(shí)際飛行測(cè)試,記錄噪音數(shù)據(jù)。
4.優(yōu)化迭代:
(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果,調(diào)整降噪方案。
(2)重復(fù)測(cè)試,直至噪音水平達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
(二)效果評(píng)估
1.噪音降低指標(biāo):
(1)目標(biāo)噪音降低幅度:≥10dB(A)。
(2)不同工況噪音對(duì)比:靜置狀態(tài)與飛行狀態(tài)噪音差值≤5dB(A)。
2.性能影響評(píng)估:
(1)降噪方案對(duì)無人機(jī)續(xù)航時(shí)間的影響≤5%。
(2)降噪方案對(duì)無人機(jī)控制精度的影響≤2%。
一、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音控制方案概述
無人機(jī)供電系統(tǒng)是無人機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵組成部分,其噪音控制直接影響飛行器的整體性能和用戶體驗(yàn)。合理的噪音控制方案不僅可以提升無人機(jī)的工作效率,還能減少對(duì)環(huán)境的干擾。本方案旨在通過分析無人機(jī)供電系統(tǒng)的噪音來源,提出針對(duì)性的降噪措施,以優(yōu)化無人機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
二、無人機(jī)供電系統(tǒng)噪音來源分析
(一)電機(jī)噪音
1.電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)和空氣流動(dòng)聲。
-振動(dòng)噪音:源于電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子與定子之間的磁場(chǎng)變化、軸承旋轉(zhuǎn)不均、齒輪嚙合(如果存在減速機(jī)構(gòu))等機(jī)械部件的動(dòng)態(tài)作用。
-空氣流動(dòng)噪音:電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)周圍空氣流動(dòng)產(chǎn)生的氣動(dòng)噪聲,尤其在高轉(zhuǎn)速時(shí)更為顯著。
2.電機(jī)內(nèi)部線圈、軸承等部件的摩擦聲。
-線圈噪音:電流在漆包線中流動(dòng)產(chǎn)生渦流損耗,導(dǎo)致線圈發(fā)熱及微小振動(dòng)。
-軸承噪音:滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦、撞擊以及潤(rùn)滑不良引起的異響。
3.電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的共振現(xiàn)象。
-當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)頻率與無人機(jī)機(jī)體或內(nèi)部組件的固有頻率接近時(shí),會(huì)發(fā)生共振,顯著放大噪音水平。
(二)電池噪音
1.電池充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)聲。
-電解液分解、析氣等化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生微小的氣泡破裂聲。
-正負(fù)極材料體積變化引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力聲。
2.電池內(nèi)部電解液流動(dòng)產(chǎn)生的噪音。
-尤其在鋰離子電池中,電解液在溫度變化或充放電電流作用下發(fā)生對(duì)流,產(chǎn)生流動(dòng)聲。
3.電池殼體材料的振動(dòng)聲。
-電池內(nèi)部產(chǎn)生的聲波傳遞至殼體,引發(fā)殼體振動(dòng)發(fā)聲。
(三)電源轉(zhuǎn)換模塊噪音
1.DC-DC轉(zhuǎn)換器、逆變器等模塊的開關(guān)噪聲。
-開關(guān)電源通過高頻開關(guān)控制功率傳輸,開關(guān)動(dòng)作本身產(chǎn)生高次諧波和電磁干擾(EMI),轉(zhuǎn)化為音頻噪音。
-整流橋、二極管導(dǎo)通/關(guān)斷時(shí)的電流突變聲。
2.整流電路中的電感、電容高頻振蕩聲。
-電感在開關(guān)電流下產(chǎn)生磁芯振動(dòng)和線圈空氣聲。
-電容在高頻紋波電流下發(fā)生機(jī)械振動(dòng)。
3.電源模塊散熱風(fēng)扇的運(yùn)行噪音。
-風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的空氣湍流聲、葉片拍打音。
-風(fēng)扇軸承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡引起的機(jī)械噪音。
三、噪音控制技術(shù)方案
(一)電機(jī)噪音控制
1.優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì):
(1)采用低噪音軸承,減少機(jī)械摩擦。
-具體做法:選用陶瓷球軸承(減少滾動(dòng)體與滾道摩擦)、磁懸浮軸承(無機(jī)械接觸)或混合陶瓷軸承(提高轉(zhuǎn)速和壽命)。需根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和工作溫度選擇合適潤(rùn)滑劑(如高溫硅脂)。
(2)優(yōu)化電機(jī)繞組結(jié)構(gòu),降低電磁噪音。
-具體做法:采用分布式繞組、斜槽繞組技術(shù),使磁場(chǎng)分布更平滑,減少諧波。使用高導(dǎo)磁材料減少磁芯損耗。
(3)使用輕量化材料,減少振動(dòng)傳遞。
-具體做法:電機(jī)外殼采用鋁合金或碳纖維復(fù)合材料,內(nèi)部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行模態(tài)分析,避免與機(jī)體發(fā)生共振。
2.結(jié)構(gòu)隔音:
(1)在電機(jī)周圍加裝隔音罩,減少聲波傳播。
-具體做法:設(shè)計(jì)穿孔率低于5%的阻尼吸音罩,罩體采用阻尼材料(如含有鉛粉的涂層)增強(qiáng)隔音效果。罩體與電機(jī)之間留有緩沖氣隙。
(2)使用吸音材料填充電機(jī)腔體,吸收振動(dòng)能量。
-具體做法:在電機(jī)內(nèi)壁粘貼橡膠吸音棉或玻璃纖維吸音板,注意吸音材料的防火等級(jí)需滿足無人機(jī)應(yīng)用環(huán)境要求。
3.主動(dòng)降噪:
(1)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)振動(dòng),生成反向聲波進(jìn)行抵消。
-具體做法:在電機(jī)附近布置加速度傳感器,采集振動(dòng)信號(hào),經(jīng)信號(hào)處理單元計(jì)算后,驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或特定結(jié)構(gòu)發(fā)出反向聲波。需校準(zhǔn)傳感器與聲源的相位關(guān)系。
(2)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行頻率,避開共振區(qū)間。
-具體做法:通過電機(jī)控制器調(diào)整PWM頻率或工頻,使電機(jī)運(yùn)行頻率遠(yuǎn)離機(jī)體及內(nèi)部組件的固
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